FERRAMENTAS
DE
ANÁLISE MOLECULAR
Ferramentas de Análise Molecular
• Existem hoje em dia, inúmeras ferramentas de
análise de sequência de DNA, que auxiliam nos
processos automáticos de sequenciamento ou
ainda, são capazes de realizar testes
comparativos nas fitas prontas. Estas além
disso, são responsáveis também pela análise
qualitativa da molécula, permitindo então a
detecção de doenças.
• Dentre elas, são as mais conhecidas: o PCR, a
EletroForese, a Espectrofotometria e as
comparações com bases de dados, como a
BLAST
BLAST
Basic Local Alignment Search Tool
(Ferramenta de Alinhamento de Busca Local)
• É um programa instrumental para
identificação de genes e de sequências
genéticas características.
• Uma das ferramentas mais conhecidas.
• Disponibilizada pelo NCBI (National Center for
Biotechnology Information).
• Foi desenvolvido para a pesquisa de
semelhança entre sequências de nucleotídeos.
• Seu objetivo é executar pesquisa de sequências
contra a base de dados de DNA completa em
menos de 15 segundos
BLAST
Basic Local Alignment Search Tool
(Ferramenta de Alinhamento de Busca Local)
• É um algoritmo para comparar informações de
sequências biológicas primárias, tais como
sequências de aminoácidos de diferentes
proteínas ou nucleotídeos de sequências de DNA.
• Uma pesquisa BLAST permite que um
investigador compare uma sequência fornecida
em uma consulta com uma biblioteca ou base de
dados de sequências e identificar as bibliotecas
de sequências que se assemelham à sequência
consultada e que estejam acima de um certo grau
de semelhança.
•
Algoritmo - é uma sequência finita de instruções bem definidas e não
ambíguas, cada uma das quais pode ser executada mecanicamente num
período de tempo finito e com uma quantidade de esforço finita
BLAST
Basic Local Alignment Search Tool
(Ferramenta de Alinhamento de Busca Local)
• Após descobrir um gene anteriormente
desconhecido em um camundongo, um
cientista pode tipicamente elaborar uma
pesquisa no BLAST do genoma humano para
verificar se existem seres humanos portadores
de um gene semelhante.
• O programa BLAST foi projetado por Eugene
Myers, Stephen Altschul, Warren Gish, David J.
Lipman e Webb Miller no National Institutes of
Health.
Instrumentação em Biologia Molecular - BLAST
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Instrumentação em Biologia Molecular - BLAST
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Instrumentação em Biologia Molecular - BLAST
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Conclusão
• As pesquisas voltadas a genética e genoma, vêm se
desenvolvendo com enorme velocidade nas últimas
décadas, aliadas a revolução na informática,
possibilitando que cada vez mais e cada vez melhor se
analise.
• Percebemos uma enorme junção de áreas que até
então corriam em paralelo, como a biologia e a
computação, comprovado com o surgimento de uma
nova ciência, denominada Bioinformática, e
profissionais que hoje podem montar e analisar
milhares de seqüências de DNA num curto período de
tempo, deixando de lado métodos manuais
extremamente limitados, devido a gigantesca
quantidade de bases nitrogenadas por molécula de
DNA.
Bibliografia
Darnell, J., Lodish, H., Baltimore, D. Molecular Cell Biology. 2nd Edition. Scientific
American Books. Distributed by W. H. Freeman and Company, New York. p.
213. 1990
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Baptista, E. S. Uma abordagem alternativa para seqüenciamento por hibridização.
2003. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) Escola de
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Acesso em 16 de nov. 2009.
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Sequenciamento por Hibridização
Oligonucleotídica
• Supera as limitações dos métodos convencionais
• Desenvolveu um eficiente algoritmo para a
reconstrução da sequência original de DNA a partir de
subsequências encontradas.
• Um chip de DNA contendo um arranjo de
diferentes nucleotídeos é utilizado e a
hibridização a um oligonucleotídeo.
• A análise da sequência da molécula de DNA
pesquisada é feita pela comparação entre todas
as sequências oligonucleotídicas a qual ocorreu
hibridização.
Método de Sanger
• Uma fita simples de DNA que será sequenciada
é hibridizada com um Primário (tinta) de
desoxinucleotídeos marcado na ponta 5´.
• Quatro misturas de reação são preparadas
onde os Primários (tinta) utilizados serão
elongados por uma DNA polimerase.
Métodos de Sequenciamento.
• O método tradicional de sequenciamento de
DNA foi proposto por Frederick Sanger na
década de 70.
• Consiste na adição de nucleotídeos modificados,
chamados didesoxirribonucleotídeos que
impedem o crescimento de um fragmento de
DNA em replicação pela DNA polimerase após
sua adição.
• Tem sido largamente utilizado por centros de
pesquisa ao redor do globo.
Método de Pirosequenciamento
• Consiste em uma nova abordagem molecular do
sequenciamento,
• Foi desenvolvido pela Roche Applied Sciences;
• Uma luciferase é adicionada, emitindo luz quando
acoplada à polimerização do DNA previamente
fragmentado e aderido a microesferas.
• A máquina é capaz de captar essa emissão de luz com
o uso de sequência adaptadora.
• Através deste método, pode-se sequenciar
genomas de organismos diversos de maneira
muito mais rápida e barata
Método de Sanger
• Uma vez que um didesoxinucleotídeo não tem
ponta 3´-OH, não é possível haver elongação a
partir do nucleotídeo adicionado, parando a
reação.
• Então separada em um gel de sequenciamento
por eletroforese se detecta cada um dos
nucleotídeos presentes na sequência de DNA
lida.